Efecto del Bexaroteno sobre la plasticidad en la sinapsis comisural CA3-CA1 en un modelo murino de enfermedad de Alzheimer.

Abstract

La enfermedad de Alzheimer (EA) es un desorden neurodegenerativo que se caracteriza por un daño sináptico que conlleva a la perdida neuronal y a déficits en la memoria. Neuropatológicamente se caracteriza por la formación y acumulación de placas extracelulares amiloides y ovillos neurofibrilares, formados respectivamente por el péptido amiloide-β (Aβ), y de la proteína Tau en estado hiperfosforilado. Estudios con modelos murinos transgénicos que imitan la patología muestran que los oligómeros del péptido Aβ y de la proteína Tau, estarían involucrados en el daño sináptico y neuronal. El bexaroteno, un agonista de receptores RXR, parece revertir la neurodegeneración, disminuir los niveles del péptido Aβ y mejorar la cognición en modelos murinos de EA. Esto permitió especular que el bexaroteno está involucrado en procesos que mejoran la eficiencia sináptica, por lo cual es importante estudiar los efectos de este fármaco sobre la transmisión y plasticidad sináptica. Se utilizaron ratones senescentes triple transgénicos para la enfermedad de Alzheimer (3xTG-AD), y ratones wild type a los cuales se les administro bexaroteno o vehículo por 28 días. Se realizaron registros electrofisiológicos in vivo de la respuesta neuronal de la región CA1 del hipocampo provocada por la estimulación eléctrica de la región CA3 del hipocampo contralateral, y se evaluó la transmisión sináptica basal y los procesos de plasticidad sináptica de esta sinapsis. Se encontró que la estimulación eléctrica en la región CA3, produce una respuesta Postsináptica Excitadora (PSE) extracelular en las neuronas de la región CA1 del hipocampo contralateral. Esta respuesta PSE es similar en forma en todos los animales, pero de menor amplitud en los animales 3xTG-EA. Ádemas la respuesta PSE presenta procesos de plasticidad sináptica como potenciación a largo plazo (LTP) y facilitación por pulsos emparejados. Finalmente se encontró que la respuesta postsináptica PSE, al igual que sus procesos de plasticidad sináptica, se encuentran disminuidos en los ratones 3xTG-EA. Sin embargo, el tratamiento con bexaroteno, permite la recuperación de la respuesta PSE y sus procesos de plasticidad sináptica. Estos hallazgos sugieren que el bexaroteno está implicado en el mejoramiento de la actividad sináptica en los ratones senescentes 3xTG-EA. Aunque los mecanismos de acción del bexaroteno no son claros, se sabe que puede actuar a nivel de la transcripción de proteínas (ApoE y ABCA1) involucradas en los procesos de degradación natural del péptido Aβ; así como a nivel sináptico en la prevención de la formación de canales amiloidogénicos tóxicos para la neurona.

Abstract. Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by synaptic failure that leads to neuronal loss and memory deficits. Neuropathological, it is feature by the formation and accumulation of extracellular amyloid plaques and neurofibrillary tangles, composed by amyloid-β peptide (Aß), and hyperphosphorylated tau protein, respectively. Studies with transgenic mouse models imitating the pathology show that the oligomers of the peptide Aß and tau protein might be involved in the synaptic and neuronal failure. Bexarotene, an agonist of RXR receptors, appears to reverse neurodegeneration, decrease Aß levels and improve cognition in murine models of AD. This leads to bexarotene is involved in synaptic processes that improve efficiency, so it is important to study the effects of this drug on synaptic transmission and plasticity. Triple transgenic for Alzheimer's disease (3xTg-AD) and wild type mice treated or not with bexarotene were used. In vivo electrophysiological recordings recorded the neural activity in hippocampal CA1 region induced by electrical stimulation of the CA3 region of the contralateral hippocampus. Basal synaptic transmission and synaptic plasticity was assessed. It found that electrical stimulation in the CA3 region produces an excitatory postsynaptic response in the neurons of CA1 region. This response is similar in shape in all animals but in the lower amplitude in 3xTg-EA animals. This response presented synaptic plasticity processes as long-term potentiation (LTP) and paired pulse facilitation. Finally, it found that the postsynaptic response, as synaptic plasticity processes, are reduced in 3xTg-EA mice. However, treatment with bexarotene, allowing recovery of the response and synaptic plasticity processes. These findings suggest that bexarotene involved in enhance synaptic activity in senescent 3xTg-EA mice. Although the action mechanisms of bexarotene are unclear, it known that it can act at the level of transcription proteins involved in the processes of natural degradation of Aß (ApoE and ABCA1) and at synaptic level by prevention in the formation of toxic amyloidogenic channels.